乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法与流程

本发明涉及环保清洁能源化领域，是一种乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法。

背景技术：

随着现代化生活水平的不断提高，农业植物的高产，使垃圾、秸秆日益突出影响生态平衡及环保的清洁。目前解决的方式是在多县、区或市集中秸秆、垃圾焚烧发电，将挥发分40-60%，焦油6%的秸秆、垃圾焚烧产生热能主要用蒸汽——蒸汽轮发电。这种方法的不足是挥发分40-60%秸秆随焚烧低效利用，产生焚烧后的污染需投入巨额资金治理。因此采用秸秆焚烧运行已处于接近亏损状态，更由于秸秆气化产出燃气所含焦油难以处理，秸秆的颗粒松散不利气化，最终形成垃圾掩埋或者焚烧，导致秸秆粗放燃烧的恶性循环。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法，它将秸秆或乡镇垃圾进行干馏，结束秸秆焚烧及垃圾有害处理的方法，变废为宝，使秸秆或/和垃圾处理产生高热值燃气热能用于燃气发电或燃气机——蒸汽轮联合循环发电，以及甲烷化合成lng、cng。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：本发明所述的乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法，采用气化炉产出的高温气化气导入干馏炉,用高温气体的温度对干馏炉内的物料实现加热干馏；将干馏过程产生的气体回收,对回收的气体净化后得到燃气；干馏炉内的原料是秸秆、垃圾或秸秆和垃圾按重量比1:6-6:1的比例混合；气化炉采用双段炉气化炉或煤气发生炉；气化炉使用的气化剂是纯氧气。

所述采用秸秆、垃圾秸秆和垃圾按重量比1:6-6:1的比例混合制成的柱体颗粒做原料，进行高温干馏，步骤如下：

①将煤气发生炉或双段气化炉下段产生的550-850℃的无氮煤气，经过保温管道导入干馏炉的炉膛内，管道压力为900-4000mm水柱；

②用550-850℃的无氮煤气对干馏炉内的原料进行热气吹动悬浮或沸腾式干馏，沸腾式干馏时炉内原料穿越干馏层；

③将无氮高温煤气导入干馏炉炉膛内后，炉内的原料在550-850℃下干馏释放300-500m³/t气体，该气体与无氮煤气混合得到荒煤气；

④将步骤③的荒煤气通过管道进入焦油喷洗，除灰电捕再深入（吸附）尘净化后得到洁净燃气，该燃气直接使用或用于发电。

所述步骤④中清洗荒煤气和电捕的焦油进行高温裂解干馏，其步骤如下：

a：取回收的保温在130℃-180℃的液态焦油做燃烧机的原料，并将无氮燃气和氧气按1：1的比例混合输入燃烧机，使燃烧机在1400℃-1600℃高温下对焦油进行裂解产生高温气体，裂解后产生气体主要成分为co30-50%；co220-30%；h210-30%；h2o10-20%，将高温气体保持在950-1150℃摄入干馏炉的炉膛；

b：在干馏炉内保持950-1150℃高温进行干馏、还原、中和，同时实现炉内秸秆、垃圾连续被干馏释放气体，各种气体混合形成荒煤气；

c：将b步骤的荒煤气经过喷洗除尘减少黏稠度并深度净化后成为洁净燃气。

所述荒煤气在130-180℃温度下将粗、粘不易流动的物质浸入焦油或碱水中清洗，然后降温至120℃以下，更好进行电捕焦油和静电除油除尘，将焦油收集。

所述双段气化炉下段安装用耐高温钢板制作的带夹水套6的下端炉膛5进行加长，φ0.8-2.0m高度大于4.0m，φ1.6-3.0m高度大于6.0m左右底部安装耐高温破渣炉箅3，炉箅3下方安装密闭式驱动总成2，驱动总成2连接氧化混合器1，气化温度控制在950-1350℃，气化压力900-4000mm水柱，气化炉下段产出的煤气成分co和h2达到82%。

乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法，包括下述步骤：

①在双段气化炉下段炉内提高温度，通过保温管道将550-850℃的煤气或无氮煤气经过除尘器除尘后进入干馏炉的干馏膛13内；

②干馏炉的干馏膛13需混合时对秸秆、垃圾或秸秆和垃圾按重量比1:6-6:1的比例混合的原料进行干馏；

③步骤②干馏后的原料在650-850℃中释放出焦油及气体；

④步骤③中释放出的气体90%以上经过干馏炉气体口16排出，排出后的干馏气体通过第一斜管17和焦油喷洗器3后，经电捕、除油、除尘后再返回煤气管路；

⑤选用煤气或无氮煤气，温度≤80℃，气体流量为每吨木炭300-900m³做为熄焦介质；

⑥将步骤⑤的煤气或无氮煤气经过干馏炉底部输入干馏炉冷却膛20，对热碳进行冷却熄焦，使最底部木炭温度降至100-200℃时排出；

⑦冷却后煤气吸热达到200-300℃时通过冷却煤气汇集室21、冷却煤气导出管22、风机23、冷煤气上导管24抽出后压入干馏炉上段进行干燥，预热筒23对原料进行干燥、预热，实现熄焦后热煤气所含热量再次利用；

⑧将步骤⑦干燥、预热后的煤气由冷却煤气出口管26导入粗煤气管路系统，形成闭路循环，使其无废气泄漏。

所述气化炉产出的高温煤气通过气化炉下段炉排出，下段炉气化温度为950-1350℃，输出煤气的温度为550-850℃。

所述双段气化炉下段产出的高温无氮煤气逆流进入上段炉，为原料进行干馏，原料形成半焦颗粒再进入下段炉进行纯氧气气化。

乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法，选用秸秆反复碾压、增温糅合挤出硬度较高的颗粒ø18mm，ø20mm，ø22mm，ø30mm，垃圾切片宽5-10mm，10-15mm，15-20mm，10-25mm在干馏后可投入由氧气、蒸汽混合器1、密闭式驱动动总成2、耐高温高强炉箅3、排渣箱4、下段炉膛5、夹水套6合成的下段炉纯氧连续气化炉通过部件1-6的结构合成，气化压力可提高到900-4000mm水柱，颗粒密度650-1350kg/m³在3米高度自由落入水泥地面时不粉碎，能继续用于气化。干馏后在气化过程小粒木炭被气化剂吹得悬浮翻滚沸腾状态达到以下目的：

①利用颗粒形成良好的穿透力或形成沸腾借机将气化温度控制在950-1350℃；

②950-1350℃温度气化后剩余灰分发生融化、结硫，并且气化剂900-4000mm水柱压力形成沸腾的小粒颗粒均匀被充分烧尽逐步下降至底部与外吹入低温气化剂交换降温成为柱体交叉蜂窝状炉渣；

③蜂窝炉渣是在连续气化沸腾小粒煤氧化后逐步下沉遇冷构成，构成蜂窝炉渣利于气化和炉箅破渣、排渣；

④当气化温度达到950-1350℃时，气化压力吹起小粒煤沸腾作用使其碳粒烧尽，在气化温度950-1350℃温度产生煤气成分二氧化碳含量显著降低、一氧化碳升高，燃气有效成分达到82%而且使炉渣残碳量≤7%。

所述垃圾分拣，秸秆和垃圾破碎碾压入糅合，挤出柱体颗粒，混合坚硬、尺寸均匀的柱体颗粒做气化炉燃料利于气化。

本发明提供的方法将干馏、气化在双段气化炉内一体化完成，工序简化的同时，减少对生产环境的污染，并降低生产成本。本发明的方法产生的燃气具有洁净，无异味及环保的优点。

本发明采用秸秆、垃圾为原料，采用气化炉产出的高温气化气导入干馏炉，对干馏炉内的原料进行干馏，使秸秆的挥发分40-60%左右，垃圾的挥发分20-50%左右释放出来，然后经过净化成为干净的燃气。干馏后的木炭灰可做农作物肥料。本发明的方法将秸秆和生活垃圾一并处理，使农村环境进一步达到环保清洁的目的，并可进一步充分利用能源，进一步降低生活及工业生产的成本。

附图说明

附图1是本发明方法使用的双段气化炉结构示意图；附图2是本发明方法使用的干馏炉示意图；附图3是附图1和附图2组合替代助燃气装置结构示意图，附图4是结硫蜂窝炉渣。附图5是碾压、糅合、挤出的秸秆颗粒。

图中1是氧气混合器、2是密闭式驱动总成、3是耐高温高强度炉箅、

4是排渣箱、5是下段炉膛、6是夹水套、7是衬套孔、8是下段炉高温煤气输气孔、9是上段炉高温煤气出口、10是高温煤气导管、11是高效、保温除尘器、12、煤气导管、13是干馏炉干馏膛、14是干馏膛射气孔、15是干馏炉干馏膛、16是干馏煤气出口、17是第一斜管、、18是待冷却膛、19是冷却煤气进口、20是冷却膛、21是冷却煤气汇集室、22是冷却煤气导出管、23是风机、24是冷却煤气上导管、25是干燥、预热筒、26是冷却煤气出口、27是双段炉上段炉焦煤气出口及导管(第二斜管)、28是焦油洗储存设备、或封闭池。

29是煤气冷却、脱酚、脱硫系统、30是多级静电除油、除尘、31是干馏炉排木炭总成、32是焦油高温裂解器、33是焦油喷洗器。

具体实施方式

根据附图对本发明作进一步说明。

本发明所述的乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法，采用气化炉产出的高温气化气导入干馏炉,用高温气体的温度对干馏炉内的物料实现加热干馏；将干馏过程产生的气体回收,对回收的气体净化后得到燃气；干馏炉内的原料是秸秆、垃圾或秸秆和垃圾按重量比1:6-6:1的比例混合；气化炉采用双段炉气化炉或煤气发生炉；气化炉使用的气化剂是纯氧气。

所述采用秸秆、垃圾秸秆和垃圾按重量比1:6-6:1的比例混合制成的柱体颗粒做原料，进行高温干馏，步骤如下：

①将煤气发生炉或双段气化炉下段产生的550-850℃的无氮煤气，经过保温管道导入干馏炉的炉膛内，管道压力为900-4000mm水柱；

②用550-850℃的无氮煤气对干馏炉内的原料进行热气吹动悬浮或沸腾式干馏，沸腾式干馏时炉内原料穿越干馏层；

③将无氮高温煤气导入干馏炉炉膛内后，炉内的原料在550-850℃下干馏释放300-500m³/t气体，该气体与无氮煤气混合得到荒煤气；

④将步骤③的荒煤气通过管道进入焦油喷洗，除尘净化后得到洁净燃气，该燃气直接使用或用于发电及甲烷化合成lng、cng等。

所述步骤④中焦油喷洗荒煤气的焦油进行高温裂解干馏，其步骤如下：

a：取回收的保温在130℃-180℃的液态焦油和秸秆垃圾做燃烧机的原料，并将无氮燃气和氧气按1：1的比例混合输入燃烧机，使燃烧机在1400℃-1600℃高温下对焦油进行裂解产生高温气体，裂解后产生气体主要成分为co30-50%；co220-30%；h210-30%；h2o10-20%，将高温气体保持在950-1150℃摄入干馏炉的炉膛；

b：在干馏炉内保持950-1150℃高温进行焦油裂解，同时实现炉内秸秆、垃圾连续被干馏释放气体，各种气体混合形成荒煤气；

c：将b步骤的荒煤气经过焦油喷洗吸浸粘稠度较高的物质，有良好的流动性焦油在进行多级静电捕捉并深度净化后成为洁净燃气。

所述荒煤气在130-180℃温度下将粗、粘不易流动的物质经焦油喷洗浸入喷洗焦油或碱水中清洗，然后降温至120℃以下，再进行电捕焦油和静电除油除尘，将焦油收集，气体焦油含量低于50mg/m³。

所述双段气化炉下段安装用耐高温钢板制作的带夹水套6的下端炉膛5，底部安装耐高温破渣炉箅3，炉箅3下方安装密闭式驱动总成2，驱动总成2连接氧化混合器1，气化温度控制在950-1350℃，气化压力900-4000mm水柱，气化炉下段产出的煤气成分co和h2达到82%。

乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法，包括下述步骤：

①在双段气化炉下段炉内安装衬套，衬套上开孔，通过衬套孔将550-850℃的煤气或无氮煤气经过除尘器除尘后进入干馏炉的干馏膛13内；

②干馏炉的干馏膛13内对秸秆、垃圾或秸秆和垃圾按重量比1:6-6:1的比例混合的原料进行干馏；

③步骤②干馏后的原料在650-850℃中释放出焦油及气体；

④步骤③中释放出的气体90%以上经过干馏炉气体口16排出，排出后的干馏气体通过第一斜管17和第二斜管进入除尘、除油后再返回煤气管路；

⑤选用煤气或无氮煤气，温度≤80℃，气体流量为每吨木炭300-900m³做为熄焦介质；

⑥将步骤⑤的煤气或无氮煤气经过干馏炉底部输入干馏炉冷却膛20，对热碳进行冷却熄焦，使最底部木炭温度降至100-200℃时排出；

⑦冷却后煤气吸热达到200-300℃时通过冷却煤气汇集室21、冷却煤气导出管22、风机23、冷煤气上导管24抽出后压入干馏炉上段进行干燥，预热筒23对原料进行干燥、预热，实现熄焦后热煤气所含热量再次利用；

⑧将步骤⑦干燥、预热后的煤气由冷却煤气出口管26导入粗煤气管路系统，形成闭路循环，使其无废气泄漏。

所述气化炉产出的煤气通过气化炉上段炉排出，上段炉气化温度为950-1350℃，输出煤气的温度为550-850℃。

所述双段气化炉下段产出的高温无氮煤气逆流进入上段炉，为原料进行干馏，原料形成半焦颗粒再进入下段炉进行纯氧气气化。

乡镇秸秆垃圾干馏双段炉纯氧气化清洁能源化方法，选用秸秆反复碾压升温、糅合挤出高硬度颗粒ø18mm，ø20mm，ø22mm，ø30mm，垃圾切片宽5-10mm，10-15mm，15-20mm，10-25mm在干馏后可投入由氧气、蒸汽混合器1、密闭式驱动动总成2、耐高温高强炉箅3、排渣箱4、下段炉膛5、夹水套6合成的下段炉纯氧连续气化炉通过部件1-6的结构合成，气化压力可提高到900-4000mm水柱，气化过程小粒木炭被气化剂吹得悬浮翻滚沸腾状态达到以下目的：

①利用穿透力或沸腾借机将气化温度控制在950-1350℃；

②950-1350℃温度气化后剩余灰分发生融化、结硫，在气化剂900-4000mm水柱压力形成沸腾的小粒颗粒均匀被充分烧尽逐步下降至底部与外吹入低温气化剂交换降温成为柱体交叉蜂窝状炉渣；

③蜂窝炉渣是在连续气化沸腾小粒煤氧化后逐步下沉遇冷构成，构成蜂窝炉渣利于气化和炉箅破渣、排渣；

④当气化温度达到950-1350℃时，气化压力吹起小粒煤沸腾作用使其碳粒烧尽，在气化温度950-1350℃温度产生煤气成分二氧化碳含量显著降低、一氧化碳升高，燃气有效成分达到82%而且使炉渣残碳量≤7%。

所述秸秆和垃圾按重量比4：3.5的比例混合，垃圾分拣，秸秆和垃圾破碎碾压入糅合，挤出柱体颗粒，混合的柱体颗粒做气化炉燃料。

乡镇垃圾、秸秆双段炉纯氧气化纯氧气化及干馏清洁能源化实施方法，步骤如下：

1采用双段煤气发生炉下段炉通过衬套孔7的550-850℃煤气，或无氮煤气经高效保温除尘器11后进入垃圾、秸秆干馏炉干馏膛13；

2将1进入垃圾、秸秆干馏炉干馏膛的13的550-850℃煤气或无氮煤气经多个原干馏膛射气孔14分流均匀摄入干馏炉干馏膛15；

3根据2进入干馏干馏炉550-850℃煤气或无氮煤气对炉膛秸秆颗粒、切片垃圾干馏；

4根据3干馏后的秸秆、垃圾在650-850℃温度中释放出焦油、硫各种气体；

5根据3、4高温气体干馏后控制90%以上流量经干馏气体出口16排出，排出后的干馏气体通过斜管17、27进入除尘后或焦油喷洗、静电除油、除尘设备28返回煤气管路系统；6用煤气、优先选用无氮煤气，温度≤80℃，气体流量每吨木炭300-900m³做为熄焦介质；

7将6煤气或无氮煤气经干馏炉底部输入干馏炉冷却膛20对热碳进行冷却熄焦，使最底部木炭最佳温度降至100-200℃时即可排出；

8将7冷却后煤气吸热温度已达到200或300℃左右通过冷却煤气汇集室21冷却煤气导出管22借助风机23冷煤气上导管24按适当流量抽出压入干馏炉上段干燥、预热筒25对投入的秸秆颗粒、切片垃圾进行干燥、预热，实现熄焦后热煤气含热量再次利用，既干燥、预热煤炭后、又降低干馏耗能量；

9将8干燥、预热后的煤气由冷却煤气出口管26导入粗煤气管路系统17，形成闭路循环无废气泄漏，同时，熄焦、干燥、预热后煤气没损害气体成份，或只能增加微量提高热值的成份，二氧化碳还原、甲烷发生；

10熄焦后木炭排出方式、结构与通用氮气、二氧化碳、蒸汽熄焦后排出木炭方式相同；

11乡镇垃圾、秸秆双段炉纯氧气化纯氧气化及干馏清洁能源化是将纯氧气化炉底段及底部与双段煤气发生炉上段联接一体；通过将耐高温高强度炉箅3，炉箅3下底为水煤气间歇炉通用的密闭式驱动总成2联接通用部件氧气混合器1、通用部件排渣箱4合成后，替换单段煤气发生炉、双段煤气发生炉的底部灰盆排渣、灰盆内注水做水封结构，适应气化压力900-4000mm水柱。

乡镇垃圾、秸秆双段炉纯氧气化纯氧气化及干馏清洁能源化；其特征结合《碎烟煤秸秆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法》专利号：201510410401.9已获发明专利，增加补充采用双段煤气发生炉下段烟煤气化通过衬套孔7流上550-650℃煤气基础，采用适当缩短下段、加大气化量提高下段炉气化温度在950-1350℃时使得通过的衬套孔7排出煤气或无氮煤气温度达到550-850℃，经高效保温除尘器11后导入干馏炉干馏膛15内替代燃后气体带温干馏。它可以提高进入气化剂压力达到900-4000毫米水柱压力，900-4000毫米水柱加压气化剂实现呈沸腾强穿氧化层、还原层、干馏层，保持气化剂均匀形成紊乱气流对垃圾片布层的自然间隙气化中时刻形成留有蜂窝通道间隙，利用所造成的有利条件提高气化温度950-1350℃，将煤充分气化。在950-1350℃温度氧化层优先采用二氧化碳替代蒸汽与氧气混合作为气化剂进入还原层还原一氧化碳效率≥75%，既减少了二氧化碳的排放加以回炉还原成一氧化碳，节省煤炭150kg/km³以上，同时使产出的煤气：空气气化co2≤4%、co+h2≥40%，氧气气化co2≤17%,、实测co2≥9%、co+h2≥82%，利用造成有利条件高温、沸腾高效气化使排出炉渣残碳含量≤4%，实现小粒煤碎煤、末煤使用于单段煤气发生炉、双段煤气发生炉既简易、又高效、低成本气化，将垃圾、秸秆走上洁净化适应面广的一条途径。

本发明步骤⑧所述熄焦的方法如下：

1用煤气、优先选用无氮煤气，温度≤80℃，气体流量每吨木炭300-900m³进行熄焦为佳；

2将1煤气或无氮煤气经干馏炉底部输入干馏炉冷却膛20对热碳进行冷却熄焦，使最底部木炭最佳温度降至100-200℃时即可排出；

3将2冷却后煤气吸热温度已达到200或300℃左右通过冷却煤气汇集室21冷却煤气导出管22借助风机23冷煤气上导管24按适当流量抽出压入干馏炉上段干燥、预热筒25对投入的秸秆颗粒、垃圾条粒进行干燥、预热，实现熄焦后热煤气含热量再次利用，既干燥、预热煤炭后、又降低干馏耗能量；

4将3干燥、预热后的煤气由冷却煤气出口管26导入粗煤气管路系统17，形成闭路循环无废气泄漏，同时，熄焦、干燥、预热后煤气没损害气体成份，或只能增加微量提高热值的成份，二氧化碳还原、甲烷发生；

5熄焦后木炭排出方式、结构与通用氮气、二氧化碳、蒸汽熄焦后排出木炭方式相同。

本发明进一步的方案是：用550-850℃温度煤气干馏后成半焦木炭逐步沉入待冷却膛18.底部冷煤气进口19不断输入≤80℃的冷煤气进入带有夹水套冷却膛20，进行熄焦至冷却膛20底部的热木炭温度低于100-200℃即可，冷却煤气继续向上流吸热经冷却煤气汇集室21吸入冷却煤气导管22由风机23抽入冷却煤气流向煤气上导管24导入干馏炉上部干燥、预热筒25，而后从冷却煤气出口26排入粗煤气管17与双段炉上段炉焦煤气出口及导管27经焦油洗28、电捕焦、除尘29、煤气冷却、脱酚、硫系统30，冷却后100-200℃后木炭排出总成31与氮气、二氧化碳、蒸汽熄焦排放方式、结构相同。

本发明更进一步的方案是：将纯氧气化炉底段及底部与双段煤气发生炉上段联接一体；实现秸秆经30mm筛口粉碎后经《阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机》发明专利技术、设备掺入15-25%水分，碾压、糅合，挤出15-30mm柱体颗粒当作小粒块燃料直接投入干馏炉或双段煤气发生炉气化，这样从根源上将大量资源充足实现气化和消化秸秆、垃圾转为清洁利用，双段煤气发生炉通过950-1350℃氧化温度充分气化，二氧化碳含量≤17%，炉渣残碳量2-5%，950-1350℃氧化温度易结硫关键是利用纯氧气化炉高强力度破渣，高压力气化及穿越氧化层充分碳化，密闭干式排渣较好、稳定，而且保证夹水套炉壁不挂硫渣，末双段纯氧连续气化炉是集双段煤气发生炉上段干馏与纯氧气化炉下段和底部密闭破渣、排渣结构组合一体，与双段煤气发生炉相同的是上段炉干馏、下段炉气化，采用纯氧气化炉下段用耐温钢板制作带有夹水套6的下端炉膛5、底部是纯氧气化炉高强耐温破渣炉箅3；炉箅3下底借用类似水煤气间歇炉通用的密闭式驱动总成2，联接氧气混合器1通用部件，排渣罐4通用部件合成的装置适应小粒木炭替代3-5cm、3-8cm块煤气化，基于夹水套6和高强耐温破硫渣炉箅3、密闭式总成2，气化温度可控制在950-1350℃，气化压力900-4000mm水柱，加上投入的小粒木炭与纯氧气化构成的双段煤气发生炉气化效果更佳；纯氧气化气体下段炉产出煤气成分co+h2≥82%，实测灰渣残炭量≤4%，气化产生的煤气在下段炉膛5顶部通过上段炉耐火砖堆砌成衬套孔7夹有几十个作为输气孔经下段炉高温煤气输出孔8排出，将气化温度提高到950-1350℃使输出煤气温度达到550-850℃，到达下段炉高温煤气出口8，经高温煤气导管10、高效保温除尘器11，成为双段小粒木炭、炭片气化炉。

本发明所述的双段纯氧连续气化炉、集成熟技术的双段煤气发生炉上段干馏与纯氧气化炉下段和底部密闭破渣、排渣结构组合一体，与双段煤气发生炉相同的是上段炉干馏、下段炉气化，采用纯氧气化炉下段用耐温钢板制作带有夹水套6的下端炉膛5、底部是纯氧气化炉高强耐温破渣炉箅3；炉箅3下底为通用部件密闭式驱动总成2，联接通用部件氧气混合器1，通用部件排渣箱4合成的装置适应替代3-5、3-8块煤气化，基于夹水套6和高强耐温破硫渣炉箅3、密闭式驱动总成2，气化温度可控制在950-1350℃，气化压力900-4000mm水柱，加上投入的小粒秸秆、垃圾与纯氧气化构成的双段煤气发生炉气化效果更佳；纯氧气化气体下段炉产出煤气成分co+h2≥82%，灰渣残炭量≤3%，气化产生的煤气在下段炉膛5顶部通过上段炉耐火砖堆砌成衬套孔7夹有几十个作为输气孔，将气化温度提高到950-1350℃时使输出煤气在经衬套孔7的温度达到550-850℃，到达下段炉高温煤气输气孔8，经高温煤气导管10、高效保温除尘器11，再经高温煤气导管12吹入干馏炉原干馏膛13，经干馏炉原干馏膛13內几十个射孔14分布均匀射入干馏炉干馏炉膛15，550-850℃温度高温煤气进入干馏炉干馏膛15后连续进行对末烟煤棒或小粒煤进行干馏与干馏煤释放的粗热焦煤混合成荒煤气在干馏煤气出16排入粗煤气管17，与粗煤气管17进入系统进行除尘，洗焦油等各种的净化及煤气降温脱硫，用550-850℃温度煤气干馏后成半焦木炭逐步沉入待冷却膛18.底部冷煤气进口19不断输入≤80℃的冷煤气进入带有夹水套冷却膛20，进行熄焦至冷却膛20底部的热木炭温度低于100-200℃即可，冷却煤气向上流经冷却煤气汇集室21吸入冷却煤气导管22由风机23抽入冷却煤气继续流向上导管24导入干馏炉上部干燥、预热筒25，而后从冷却煤气出口26排出与双段炉上段炉焦煤气出口27经焦油洗28、电捕焦、除尘29、煤气冷却、脱酚、硫系统30，冷却后100-200℃后木炭排出总成31与通用的氮气、二氧化碳、蒸汽熄焦排放方式、结构相同。

本发明优先选用秸秆颗粒ø18mm，ø20mm，ø22mm，ø30mm，垃圾切片宽5-10mm，10-15mm，15-20mm，10-25mm在干馏后可投入由氧气混合器1、密闭式驱动动总成2、耐高温高强炉箅3、排渣箱4、下段炉膛5或干馏膛15夹水套6合成的下段炉纯氧连续气化炉通过部件1-6的结构合成，气化压力可提高到900-4000mm水柱，气化过程小粒木炭被气化剂吹得悬浮翻滚沸腾状态达到以下目的：

①利用穿透力或沸腾借机将气化温度控制在950-1350℃；

②950-1350℃温度气化后剩余灰分发生融化、结硫，在气化剂900-3000mm水柱压力形成沸腾的小粒颗粒均匀被充分烧尽逐步下降至底部与外吹入低温气化剂交换降温成为蜂窝状炉渣；

③蜂窝炉渣是在连续气化沸腾小粒煤氧化后逐步下沉遇冷构成，构成蜂窝炉渣利于气化和炉箅破渣、排渣；

④当气化温度达到950-1350℃时，气化压力吹起小粒煤沸腾作用使其碳粒烧尽，在气化温度950-1350℃温度产生煤气成分二氧化碳含量显著降低、一氧化碳升高，燃气有效成分达到82%而且使炉渣残碳量≤4%。

本发明所述的双段气化炉将耐高温高强度炉箅3，炉箅3下底为水煤气间歇炉通用的密闭式驱动总成2联接通用部件氧气混合器1、通用部件排渣罐4合成后，替换单段煤气发生炉、双段煤气发生炉的底部灰盆排渣、灰盆内注水做水封结构，适应气化压力900-4000mm水柱。它可以提高进入气化剂压力达到900-4000毫米水柱压力，900-4000毫米水柱加压气化剂实现呈沸腾强穿氧化层、还原层、干馏层，保持气化剂均匀形成紊乱气流对小粒颗粒布层的自然间隙气化中时刻形成留有蜂窝通道间隙，利用所造成的有利条件提高气化温度950-1350℃，将煤充分气化。在950-1350℃温度氧化层优先采用二氧化碳替代蒸汽与氧气混合作为气化剂进入还原层还原一氧化碳效率≥75%，既减少了二氧化碳的排放加以回炉还原成一氧化碳，节省煤炭150kg/km³以上，同时使产出的煤气：空气气化co2≤4%、co+h2≥40%，氧气气化co2≤17%,、实测co2≥9%、co+h2≥82%，利用有利条件高温、沸腾高效气化使排出炉渣残碳含量≤4%，实现小粒颗粒使用于单段煤气发生炉、双段煤气发生炉既简易、又高效、低成本气化，将烟煤走上洁净化适应面广的一条途径。

本发明所述的秸秆柱体颗粒保持切圆堆垒积干馏层达到850℃温度时，切圆堆垒、加上直径单一规格和适度直径，如粘性柱体颗粒直径大于ø20mm、ø30mm、ø40mm、ø50mm、ø60mm，长度为直径两倍以上规格和尺寸中选择为最佳，可避免过度粘连接，也就是说切圆与切圆点接触面小，同时间隙均匀、充分，逐步升温不间断吹动低压气流先把碳内释放焦油、气体带走，实现柱体颗粒干馏避免粘性粘结。

本发明主要以干馏秸秆颗粒、切片垃圾，挤出的ø15-30mm、ø30-60mm柱体颗粒为主，垃圾片为辅。本发明技术方案是：将用切口30mm破碎，用于密闭强力破渣双段炉实现气化替代3-5cm、3-8cm块煤气化，因此扩大增加了气化的原料来源。用公知方法制备柱体颗粒的方法成品率高、碎粉少、形状均匀、洁净、水分低，由于ø15-30mm、ø30-60mm柱体颗粒均匀呈蜂窝层摆放干馏时容易充分释放煤中挥发分，颗粒之间切圆接触粘连性低。产出的规格无挥发性木炭优先选用ø15-20mm适应各种分散烟煤锅炉、烟煤炉、取暖炉、灶使用，强粘性原料优先选用规格ø30-60mm适应大中型气化炉用木炭。从根源上解决焚烧排出的污染。

本发明所述煤气是指干馏气体、气化气体，项目规模可以乡镇范围大小作为项目基础板块，每年消化垃圾、秸秆1.5万吨，配备燃气内燃机发电机组2000kw，3万吨配备燃气内燃机4000kw，4.5万吨配备6000kw。通过垃圾、秸秆碾压、糅合挤出柱体颗粒作为气化原料，借用双段煤气发生炉上段干馏，下段使用纯氧气化炉的下段实现纯氧气化，产出无氮煤气，提高燃气品质、热值，用于燃气内燃机、燃气轮机推动发电机高效产出电量而获得显著效益。